Effecten van IVF kweek condities op het genoom, methyloom en transcriptoom van het embryo: een evaluatiestudie naar de veiligheid en kwaliteit van verschillende kweeksystemen

Het succes percentage bij een IVF behandeling is relatief laag (20-25%).
Daarnaast worden er meer zwangerschapscomplicaties gezien en hebben de kinderen
geboren na IVF slechtere perinatale uitkomsten zoals een verlaagd
geboortegewicht. Zelfs postnataal worden verschillen gezien, zoals in groei of
bloeddruk. Het is nog onduidelijk hoe dit kan en wat het mechanisme erachter
is. Een van de mogelijke oorzaken die in deze studie onderzocht worden zijn de
embryo kweekcondities, zoals het kweekmedium en de zuurstofconcentratie tijdens
de kweek.

Chromosoom instabiliteit (CIN) is een veel voorkomend fenomeen bij IVF embryo's
en mogelijk een van de mechanismen achter de slechte implantatie-kans en de
gezondheidseffecten. In tumorcellen wordt CIN geinduceerd door DNA
hypomethylatie. Het is nog onbekend of DNA hypomethylatie in embryonale cellen
ook tot CIN kan leiden. Na de bevruchting vindt er een genoom-brede DNA
demethylatie plaats. Mogelijk dat verstoringen hierin, door bv de
kweekcondities, CIN kunnen induceren.

Het bestuderen van de effecten van in vitro kweekcondities zoals embryo
kweekmedia of de zuurstofspanning op zogenaamde omics-lagen (i.e. genoom,
transcriptoom en epigenoom) van het preimplantatie-embryo en hoe dit
gerelateerd is aan chromosoom instabiliteit.

Embryo's van koppels die aan een van twee kweekmedia-vergelijkings-studies
hebben meegedaan of van koppels die hun IVF behandeling hebben ondergaan in het
UMCG toen er sprake was van een overgangssituatie van kweken onder 20% zuurstof
naar 5% zuurstof worden in deze studie gebruikt. De embryo's werden tijdens de
IVF behandeling op dag 3 ingevroren. Voor deze studie worden ze ontdooid. Een
deel van de embryo's wordt meteen voor de analyse gebruikt en een deel wordt
doorgekweekt tot dag 6 (blastocyst stadium). De embryo's zullen in hetzelfde
kweekmedium en onder dezelfde zuurstofspanning als voor het invriezen worden
doorgekweekt. De kweek zal plaatsvinden in een zogenaamde timelapse incubator
om de ontwikkeling van de embryo's en de individuele cellen nauwgezet te kunnen
volgen. In een deel van de embryo's zullen de cellen gelabeld worden, om de
delingssnelheid en bestemming van chromosomaal afwijkende cellen te volgen.
De embryo's worden uiteen gehaald in losse cellen. In deze losse cellen wordt
mbv een zogenaamd single-cell nucleosome, methylome, transcriptome (scNMT-seq)
assay, naar de verschillen in het epi(genoom) en transcriptoom van de losse
cellen gekeken, die toe te schrijven zijn aan de kweekcondities. Daarnaast
wordt er gekeken naar wisselwerkingen tussen de verschillende moleculaire lagen
en hoe zich dit verhoudt tot de chromosoom instabiliteit. Door specifieke
markers in het DNA van de ouders te detecteren (verkregen uit speeksel), kan
ook een onderscheid gemaakt worden tussen effecten van de kweekcondities op het
maternale of paternale genoom in het embryo.

De embryo's worden gekweekt in het medium en de zuurstofspanning waarin ze gekweekt waren voor invriezen. Dit kan een van de volgende kweekmedia zijn: HTF, G3, G5, Sydney IVF Medium, en een van de volgende zuurstofconcentraties: 5% of 20%.

Er zijn geen risico's voor de patiënt verbonden aan dit onderzoek. Aan koppels
wordt gevraagd hun embryo's te doneren voor dit onderzoek en om een speeksel
monster in te leveren.